Calcium ions in the pig pineal gland - an ultracytochemical study

• Autorzy: Lewczuk B , Bulc M. , Prusik M. , Przybylska-Gornowicz B.

Warianty tytułu

PL

Jony wapniowe w szyszynce swini - badania ultracytochemiczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of the study was to analyze the distribution of calcium ions in the pig pineal gland at the level of electron microscopy. The investigations were performed on the pineals obtained immediately after slaughter (performed between 11:30 and 12:00 a.m.) from 4-month-old gilts. The fixation procedures were conducted with the use of pyroantimonate, which reacted with calcium ions and formed electron dense precipitates. The precipitates were found both in the intercellular spaces and in cells - pinealocytes, gial cells, endothelial cells and fibroblasts. The precipitates were much more numerous in the intercellular spaces than in the cells. Amount and distribution of precipitates differed significantly between pinealocytes, therefore two types of cells were distinguished. The first type of pinealocytes included cells containing a small or moderate amount of precipitates. They were usually characterized by light or dark cytoplasm and large variability in number and structure of dense bodies. Pinealocytes classified to the second type possessed large or very large content of precipitates. These cells were characterized by electron dense cytoplasm and showed the presence of numerous dense bodies. In both types of pinealocytes, precipitates were present in the nucleus and in the cytoplasm. In nuclei, precipitates were numerous in nucleoplasma and rather infrequently noted between membranes of the nuclear envelope. In the cytoplasm deposits were found in mitochondria, vesicles and cisterns of smooth endoplasmic reticulum, in the Golgi apparatus and in cytosol. The amount of precipitates in glial cells, endothelial cells and fibrocytes was lower than in pinealocytes.

PL

Celem pracy była analiza ultracytochemiczna rozmieszczenia jonów wapniowych w szyszynce świni domowej. Badano szyszynki pobrane bezpośrednio po uboju (wykonanym między godz. 11:30 a 12:00) od loszek w wieku ok. 4 miesięcy. Do utrwalania gruczołów zastosowano pyroantymonian potasu, co umożliwiło związanie jonów wapniowych w postaci elektronowo gęstych precypitatów, których rozmieszczenie określono za pomocą mikroskopu elektronowego. Precypitaty występowały w przestrzeni międzykomórkowej oraz w komórkach: pinealocytach, komórkach glejowych, komórkach śródbłonka naczyń włosowatych i fibrocytach. Zawartość złogów pyroantymonianu wapnia była znacznie większa w przestrzeni zewnątrzkomórkowej niż wewnątrz komórek. Ze względu na ilość i lokalizację precypitatów możliwe było wyróżnienie dwóch typów pinealocytów. Pierwszy z nich stanowiły komórki zawierające małą lub średnią ilość precypitatów. Komórki te charakteryzowały się elektronowo jasną lub elektronowo gęstą cytoplazmą, a skład ciałek gęstych był zróżnicowany pod względem ilościowym i jakościowym. Drugi typ pinealocytów stanowiły komórki z dużą lub bardzo dużą zawartością precypitatów. Najczęściej charakteryzowały się one elektronowo gęstą cytoplazmą oraz obecnością bardzo licznych ciałek gęstych. W obu typach pinealocytów precypitaty występowały zarówno w jądrze komórkowym, jak i w cytoplazmie. W jądrze stosunkowo liczne precypitaty o zróżnicowanych wymiarach stwierdzono w obrębie chromatyny, natomiast jedynie sporadycznie obserwowano je w przestrzeni między błonami otoczki jądrowej. W cytoplazmie precypitaty występowały w mitochondriach, pęcherzykach i cysternach siateczki śródplazmatycznej gładkiej, strukturach aparatu Golgiego oraz w cytoplazmie podstawowej. Zawartość precypitatów w komórkach glejowych, komórkach środbłonka oraz fibrocytach była znacznie mniejsza niż w pinealocytach.

Słowa kluczowe

PL

pig; pineal gland; calcium ion; ultracytochemical analysis; calcium ion distribution

• Wydawca: -
• Czasopismo: Journal of Elementology
• Rocznik: 2007
• Tom: 12
• Numer: 4
• Opis fizyczny: p.335-346,fig.,ref.

Twórcy

autor

Lewczuk B

• University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Oczapowskiego 13, 10-713 Olsztyn, Poland

autor

Bulc M.

autor

Prusik M.

autor

Przybylska-Gornowicz B.

Bibliografia

• Akbulut K.G., Gonul B., Akbulut H. 2001. The effects of melatonin on humoral immune responses of young and aged rats. Immunol Invest., 30: 17-20.
• Appleton J., Morris D.C. 1979. The use of the potassium pyroantimonate-osmium method as a means of identifying and localizing calcium at the ultrastructural level in the cells of calcifying systems. J. Histochem. Cytochem., 27 (2): 676-680.
• Arendt J. 1986. Role of the pineal gland and melatonin in seasonal reproductive function of mammals. Oxford. Rev. Reprod. Biol., 8: 266-320.
• Arendt J. 1995. Melatonin and the mammalian pineal gland. Chapman & Hall, UK.
• Blask D.E., Hill S.M., Pelletier D.B., Anderson J.M., Lemus-Wilson A. 1989. Melatonin: an anticancer hormone of the pineal gland. In: Advances in pineal research. Vol. 3, pp. 259-264.
• Bubenik G.A. 2002. Gastrointestinal melatonin: localization, function, and clinical relevance. Dig. Dis. Sci., 47(10): 2336-2348.
• Humbert W., Pevet P. 1991. Calcium content and concretions of pineal glands of young and old rats. A scanning and x-ray microanalytical study. Cell Tissue Res., 263: 593-596.
• Japha J.L., Eder T.J., Goldsmith E.D. 1976. Calcified inclusions in the superficial pineal gland of the mongolian gerbil, Meriones unguiculatus. Acta Anat. 94: 533-544.
• Karasek M., Pawlikowski M. 1999. Pineal gland, melatonin and cancer. Neuroendocrinol. Lett., 20: 139-144.
• Klein R.L., Yen S.-S., Thureson-Klein A. 1972. Critique on the K-pyroantimonate method for semiquantitative estimation of cations in conjunction with electron microscopy. J. Histochem. Cytochem., 20 (1): 65-78.
• Krause D.N., Geary G.G., Doolen S., Duckles S.P. 2000. Melatonin and cardiovascular system. In: Melatonin after four decades. An assessment of its potential. Eds. J. Oclese, Kluwer Acad./Plenum Publ., New York, 299-310.
• Krstić R. 1976. A combined scanning and transmission electron microscopic study and electron probe microanalysis of human pineal acervuli. Cell Tissue Res., 174: 129-137.
• Krstić R. 1985. Ultracytochemical localization of calcium in the superficial pineal gland of the Mongolian gerbil. J. Pineal Res., 2 (1): 21-37.
• Krstić R. 1986. Pineal calcification, its mechanism and significance. J. Neural Transm. (Suppl), 21: 415-432.
• Krstić R., Golaz J. 1977. Ultrastructural and x-ray microprobe comparison of gerbil and human pineal acervuli. Experientia, 33: 507-508.
• Lewczuk B. 2002. Mechanisms of adrenergic regulation of melatonin secretion in the pig pineal gland - in vitro study. Univ. of Warmia and Mazury, Dissertations and Monographs, 60: 1-160.
• Lewczuk B., Przybylska B., Wyrzykowski Z. 1994. Distribution of calcified concretions and calcium ions in the pig pineal gland. Fol. Histochem. Cytobiol., 32: 243-249.
• Lewczuk B., Przybylska-Gornowicz B. 1997. Effects of sympathicolytic and sympaticomimetic drugs on pineal ultrastructure in the domestic pig. J Pineal Res., 23: 198-208.
• Mentre P., Escaig F. 1988. Localization of cations by pyroantimonate. I Influence of fixation on distribution of calcium and sodium. An approach by analytical ion microscopy. J. Histochem. Cytochem., 36 (1): 49-54.
• Pizzaro M.D.L., Pastor F.E., Gil A.L., Barragan L.M. 1989. Ultrastructural study of the distribution of calcium in the pineal gland of the rat subjected to manipulation of the photoperiod. Histochemistry, 92: 161-169
• Reiter R.J. 1993. The melatonin rhythm: both a clock and a calendar. Experientia, 49: 654-664.
• Reiter R.J., Tan D.X., Osuna C., Gitto E. 2000. Actions of melatonin in the reduction of oxidative stress - a review. J. Biomed. Sci., 7: 444-458.
• Sugden L. A., Sugden D., Klein D. C. 1987. A 1-Adrenoceptor activation elevates cytosolic calcium in rat pinealocytes by increasing net influx. J. Biol. Chem., 262(2): 741-745.
• Sugden D. 1993. The importance of a1-adrenergic mechanisms in regulating pineal melatonin synthesis. W: Melatonin and the pineal gland - from basic science to clinical application. Eds: Touitou Y., Arendt J., Pevet P., Excerpta Medica, 3-9.
• Suzuki S., Sugi H. 1989. Evaluation of the pyroantimonate method for detecting intracellu- lar calcium localization in smooth muscle fibers by the X-ray microanalysis of cryosec- tions. Histochemistry, 92: 95-101.
• Theron J.J., Biagio R.P., Henning C.N. 1989. Circadian changes in the ultracytochemical localization of calcium in the pinealocytes of the baboon (Papio ursinus). Ad.: Adv. Pineal Res., vol 3. R.J. Reiter, S.F. Pang (Eds), John Libbey & Co Ltd, London, pp. 33-38.
• Tutter I., Heinzeller T., Seitz-Tutter D. 1991. Pinealocyte subsurface cisterns III, Storage of calcium ions and their probable role in cell stimulation. J. Pineal Res., 10: 91-99.
• Welsh M.G. 1985. Pineal calcification, structural and functional aspects. Pineal Res. Rev., 3: 41-68. A.R. Liss (Ed), New York.
• Wick S.M., Hepler P.K. 1982. Selective localization of intracellular Ca2+ with potassium antimonate. J. Histochem. Cytochem., 30 (11): 1190-1204.
• Wyrzykowski Z., Przybylska-Gornowicz B., Lewczuk B. 1997. Membrane bounded dense bodies (MBB) of the domestic pig pinealocytes - current state of knowledge. Ann. Acad. Med. Bial., 42 (Suppl. 2): 185-193.